книги из ГПНТБ / Инструментальные методы анализа функциональных групп органических соединений

Instrumental Methods

of Organic Functional

Group Analysis

EDITED BY

SIDNEY SIGGIA

CHEMISTRY DEPARTMENT UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS, AMHERST, MASSACHUSETTS

Wiley-Interscience

a Division of John Wiley & Sons, Inc.

New York • London • Sydney • Toronto

1972

Предисловие

Одной из важнейших методических задач в аналитической хи­ мии является идентификация вещества, присутствующего в ана­ лизируемой пробе в чистом виде или в смеси, и его количественное определение. В аналитической химии органических соединений для решения этих задач широко применяются методы функцио­ нального анализа, цель которого — количественное и качественное определение содержания различных функциональных групп в ана­ лизируемой пробе или в отдельных компонентах пробы.

В функциональном анализе органических соединений предпо­ лагается обычно, что молекулу органического соединения можно рассматривать как сумму практически независимых функциональ­ ных групп, и, следовательно, принимается, что физические и хими­ ческие свойства соединения определяются свойствами этих функ­ циональных групп. Однако при проведении идентификации слож­ ных молекул, несомненно, следует учитывать взаимное влияние функциональных групп, которое может вызвать «неожиданное» из­ менение свойств этих групп, а также отклонение наблюдаемых свойств от теоретически ожидаемых по обычно постулируемой аддитивной схеме.

Методы функционального анализа имеют важное самостоятель­ ное значение особенно в промышленности при анализе различных производственных смесей и в научных изысканиях при исследова­ нии вновь синтезированных соединений. Проведение функциональ­ ного анализа — важная и часто необходимая стадия при опреде­ лении качественного состава сложных смесей.

В последние десятилетия в методах функционального анализа органических соединений произошли важные изменения, связан­ ные с широким развитием и внедрением в эту важную область ин­ струментальных методов. В результате методы функционального анализа стали, во-первых, более надежными, поскольку повыси­ лась их специфичность и информативность, и, во-вторых, более экс­ прессными, так как существенно уменьшились продолжительность и трудоемкость их проведения. Подобные тенденции характерны вообще для аналитической химии органических соединений.

Развитие какой-либо области науки обычно можно охарактери­ зовать количеством и тематикой публикуемых материалов в дина­ мике. Так, анализ публикаций в журналах (Журнал аналитической

6 Предисловие

химии, Analytical Chemistry, Zeitschrift fiir analytische Chemie,

Заводская лаборатория, Analyst) за десятилетие (1962—1972 гг.) показывает, что в этот период наибольшее внимание уделялось развитию хроматографических методов, и в первую очередь — га­ зохроматографических (34 и 23 в 1962 г. и соответственно 46 и 35 в 1972 г.). Примерно такое же количество публикаций, как и по газохроматографическим методам, было посвящено всем спек­ тральным методам; публикаций по электрохимическим методам было приблизительно в два раза меньше. Число работ по класси­ ческим (объемные и весовые) методам явно сократилось.

В предлагаемой вниманию читателей книге «Инструменталь­ ные методы анализа функциональных групп органических соеди­ нений», написанной группой ведущих специалистов под редакцией известного ученого в области аналитической химии профессора С. Сиггиа, рассмотрено применение для указанных целей следую­ щих современных методов: абсорбционной спектрофотометрии (ав­ тор Дж. Г. Ханна), газовой хроматографии (авторы М. Бероза и М. Н. Инской), электрохимии (автор А. Ф. Крайвис), радиохимии (автор Д. Кэмпбелл), ядерного магнитного резонанса (автор Г. Агахигиан). Глава, посвященная методам автоматического ана­ лиза в жидкой фазе, написана Р. А. Хофштадером и У. К. Роб­ бинсом. Все эти методы представляют практический интерес и взаимно дополняют друг друга при проведении функционального анализа органических соединений. Вполне оправдано и «функцио­ нальное» построение книги: описание методик сгруппировано не по методам, а по отдельным функциональным группам.

Достоинство книги заключается несомненно в ее практическом характере. При изложении методов анализа по отдельным груп­ пам после краткого теоретического введения основное внимание уделяется детальному изложению методики проведения анализа, что особенно важно в связи с тем, что описание многих методик анализа разбросано по многочисленным периодическим изданиям, часто труднодоступным для читателя.

К сожалению, в книге недостаточно отражены работы совет­ ских исследователей в области функционального анализа. По­ этому в приложении 3 мы дали список работ советских авторов в рассматриваемых областях.

В. Березкин

Предисловие к американскому изданию

Книга задумана как дополнение к моему предыдущему труду

«Quantitative Organic Analysis via Functional Groups», в котором описаны методы анализа в жидкой фазе («мокрые» методы). Эта книга охватывает в основном инструментальные методы анализа. Впрочем разделение на методы анализа в жидкой фазе и «инстру­ ментальные» методы весьма условно, так как бюретки и весы — тоже инструменты и, следовательно, все методы анализа инстру­ ментальные. Проще можно сказать, что в этой книге рассматри­ вается круг вопросов, не затронутых в предыдущей.

Обе монографии основаны на химических реакциях функцио­ нальных групп. Два следующих положения составляет основу теоретических рассуждений: 1) реакции функциональных групп имеют высокую избирательность, что необходимо для проведе­ ния надежного анализа; 2) очень часто функциональную группу нельзя определить непосредственно — перед анализом ее надо превратить в другую форму, удобную для анализа. Используемые при этом реакции открывают возможность измерения продуктов и (или) реагентов, вступивших в реакцию.

Книга разделена на главы в соответствии с рассматриваемыми функциональными группами. Это было сделано, исходя из тех со­ ображений, что читатель будет заинтересован в том, чтобы опре­ делить какую-то одну группу (или несколько групп), и что для этого все методы анализа определенной группы или групп должны быть собраны в одном месте. Такое расположение материала воз­ можно и не совсем удачно, так как существуют специалисты по измерительной технике, а не по специфическим группам. Поэтому расположение материала по функциональным группам было про­ изведено после соответствующих консультаций с этими специали­ стами.

В книге рассмотрены более общие методы анализа на различ­ ные группы; специфические методы приведены только для широко распространенных индивидуальных соединений. Часто встречаю­ щиеся методы описаны достаточно подробно и в этих случаях кни­ гой можно пользоваться как методическим руководством с анали­ тическими прописями. Однако читателю иногда придется обра­ щаться и к оригинальным работам, содержащим подробное описание тонкостей работы с оборудованием.

Предисловие к американскому изданию

Первая монография предполагает использование только обыч­ ного лабораторного оборудования, вторая — включает описание некоторых специальных приборов.

Глава 19 по автоматическим методам анализа в жидкой фазе включена по тем соображениям, что при проведении анализа по функциональным группам необходимо учитывать многие техниче­ ские детали. Их обсуждение вполне оправдано, так как для полной автоматизации анализа необходимо использование спе­ циальных приборов.

Предполагается, что читатель умеет пользоваться необходи­ мыми инструментами, поскольку невозможно привести методику работы на каждом из перечисленных в книге приборов. В прило­ жении 1 к книге, однако, даны описания некоторых газохромато­ графических приборов, применяемых при функциональном груп­ повом анализе (но не при анализе на определенную группу), и библиография по необходимому оборудованию.

С. Сиггиа